（商丘裕东发电有限责任公司476600）
摘要:随着电力系统的飞速发展，电气一次设备的容量、型号越来越大，在现实生活中无论是社会价值还是经济效益方面考虑，电力安全生产关系国计民生，整个电力系统的安全、稳定、高效越来越受到人们的重视，电气工程自动化也因此诞生，成为现代科学研究领域中的热门学科。
关键词：电气工程自动化电力系统
一、电气工程自动化的定义
电力系统是能生产、变换、输送、分配和使用的各种电器设备按照一定的技术与经济要求有机组成的一个联合系统，主要包括一次系统和二次系统，那么首先我们来研究什么是一次系统，什么是二次系统，一次设备包括：发电机、变压器、断路器、母线、输电线路、电动机等；二次设备包括对一次设备的运行状态进行监视、测量、控制和保护的设备，而贯穿一二次设备之间的就是电气工程自动化。
先说明一下电气工程自动化的职能：电气工程自动化即能有效分清电力系统的正常状态、不正常状态和故障状态，并根据不同的状态采取不同的处理措施，或报警、或跳闸、或闭锁信号等，它的控制和管理更加智能化和人性化，从而达到用户的要求。
二、电气自动化应用的范围及构成形式
电气工程中电气自动化的管理系统现在已经越来越成熟，好的继电保护如许继、南瑞、南自等均能做到较好的实现各种保护功能，电气工程自动化的稳定性是最本质的要求，包括安全性和信赖性，安全性即在保护不该动作的时候，可靠不动作，即不发生误动；信赖性即当发生使它该动的保护时，准确动作即不误动，为了保持电气工程自动化的可靠性，我们一般在软件和硬件上下功夫，硬件上包括二次系统接屏蔽线，采用专门的通道、光纤、载波通道等。
软件上由于电气自动化中微型计算机的引入，使系统能够完成自动记录并分析电气设施实际运转情况的反馈，还可根据当前设施运行趋势判定其误差以及发展情况，收集运行过程中的数据并分析以及判断误差。增强软件的循环查找和不同时间及环境状况的统计分析，直接进行统计数据的波形分析。为方便管理、电气工程中的电气自动化应用能够实现全程自动控制，还根据需要添加了必要的接口与界面，增强了系统的实用性。
让我们通过一个现实的实例说明电力系统的自动分析过程某开关站唯一出现跳闸，导致全站停电，运行人员至母线保护柜检查，发现母线差动保护动作，重合闸动作，重合失败，对侧重合闸成功，站内设备全部停电，这里面反应了软件系统的三个功能即异常事件及时发现功能、异常工况紧急处理功能，异常事件追忆功能。
三、电气工程中电气自动化控制系统的设计思路
既然电气工程自动化如此重要，那么在设计时要考虑哪些因素呢？
电气工程中现场总线监控方式的设计。目前，有关于以太网（Ethernet）、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于发电厂、变电站工业自动化等综合自动化系统中，智能化电气设备的自动化进程进入了较快的发展时期。现场总线监控的设计形式使系统的应用更加有针对性，可以根据现场设备的具体情况进行调节和配置。由于各个装置设计的功能都是彼此独立的，并且都通过网络来进行连接控制，即使其中任何的一个装置发生故障，影响的仅仅是相应的元件，而不会导致整个系统的瘫痪。因此现场总线监控的控制设计在电气自动化中应用最多，同时也是最优的选择。
电气自动化中运用远程监控、操作方式的设计。电气自动化的应用具有远程监控的作用，很多高电压等级的设备在安全上需要我们通过远方操作和远方监控的方式，达到设备运行的目的，如升压站的倒闸操作，发电机的并网、厂用电的切换，假同期试验等，通过图形化的自动化控制管理界面我们能够及时、准确地保障电气工程中各个设施的正确运行状态，通过报警记录及时找出故障来源，同时这种控制应用具有大量节约电缆、节省安装费用、节约材料、稳定性好、可靠性高、组态灵活的优点，可大量节省需要投入的人力、物力和财力。
四、电气自动化在电气工程中的应用
电网调度的自动化应用
近年来，我厂在调度自动化上设备投入很大，根据并网发电厂应贯彻执行《华北区域电力安全生产监管实施办法》及所在电网安全管理的规定，并建立健全涉及电网安全稳定运行的继电保护和安全自动装置、调度自动化、电力通信、励磁系统及电力系统稳定器装置（PSS）、调速系统、高压侧或升压站电气设备等运行。
对于因电厂原因未按计划完成的，每项考核电量为并网电厂全厂当月上网电量的0.1%，累计考核电量不超过并网电厂全厂当月上网电量的1%。对涉及并网发电厂一、二次设备的措施，并网发电厂应与电力调度机构共同制定相应整改计划，并确保计划按期完成。对于因电厂原因未按期完成整改的，每逾期一天考核电量为并网电厂全厂当月上网电量的0.1%，累计考核电量不超过并网电厂全厂当月上网电量的1%。
为了满足两个细则的要求，我们专门安装了泰豪系统，实时跟踪调度计划曲线，使电厂生产能免于调度考核，实时跟踪AGC、AVC计划曲线，及时调整设备运行方式。
继电保护的自动化应用
电气自动化可以找出找出正常运行与故障时系统中电气量或非电气量的变化特征采取适当的保护手段，及时反应设备故障，隔离故障设备如：电气量保护
(1)利用流过被保护元件中电流幅值的增大，可以构成过电流保护
(2)利用短路时电压幅值的降低，可以构成低电压保护
(3)电流电压间的相位角会发生变化，可以构成方向保护
(4)利用测量阻抗幅值的降低和阻抗角的变大，可以构成距离（低阻抗）保护
(5)利用每个电力元件在内部与外部短路时两侧电流相量的差别，可以构成电流差动保护
(6)利用不对称短路时出现负序（相间短路）和零序（单相接地）分量，可以构成序分量保护
(7)利用两侧电流相位的差别，可以构成电流相位差动保护
(8)利用两侧功率方向的差别可以构成方向比较式纵联保护
(9)利用两侧测量阻抗的大小和方向等还可以构成其他原理的纵联保护
(10)利用某种通道同时比较被保护元件两侧正常运行与故障时电气量差异的保护，称为纵联保护
变电站电气自动化及配电自动化应用
目前大部分变电站均已实现无人值守，这主要依赖于两个方面：一是现在的远程监控系统已高度发达，无论在准确性上，还是实际操作，事故处理上，均已能满足现在发展的要求，另外电力系统五防将“五防”操作逻辑理念和电气自动化相结合，将变电站内的误操作降至最低。以微机化的设备来替代之前使用的电磁式装置，实现操作监视的图像化、智能化。伴随着微机监控技术变电站以及变电站中的继电保护、自动测量设备、开关操作的远动、远程监控设备、事故和设备故障的自动记录设备等方面的设计应用，变电站正逐渐向着综合自动化方向发展。
五、电气工程中电气自动化应用的优势
一是远程监控方面，克服了极端天气、设备高电压、设备启动的冲击电压等恶劣条件，电气工程自动化将以前的就地监视、检查、操作全部集中移至NCS，我们可以在电脑前很直观地看到设备的潮流分布，电压电流等参数，发现异常情况，还会及时调阅当时的事故曲线，为事故原因的查找提供了有利证据。
二是智能化操作方面，未来智能电网是大趋势，电气工程的智能化体现在可以根据软件AVC、一次调频、AGC等实现电厂频率、电压、负荷自动调整，不但提高了工作效率，还节省了人力成本，另外当事故发生时，由于电力系统事故发生往往在一瞬间，电气工程自动化在切除事故时往往是毫秒级，保证了继电保护装置的选择、灵敏、速动特性。
6、结语
总而言之，电气工程中电气自动化的应用是一个国家经济发展水平的重要标志。我国正在向智能电网的趋势发展，未来智能充电高速公路，无人驾驶智能电动车、智能充电设备等，电气工程自动化将迎来自己的飞速发展，我们要时刻跟进时代步伐，及时更新自己的思想，为我国电力系统自动化发展做出自己的贡献。